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第1章 引言 1

1.1 设计领域 1

1.1.1 任务和活动 1

1.1.2 设计的类型 3

1.1.3 方法学设计的要求和必要性 4

1.2 方法学设计的发展 5

1.2.1 历史回顾和凯塞林（Kesselring）、莱叶（Leyer）、尼曼（Niemann）等人的重要开端 5

1.2.2 设计方法 8

1.2.3 系统技术的方法 10

1.2.4 比较和作者自己设定的目标 12

1.3 参考文献 13

第2章 基础 15

2.1 机器构造系统的基础 15

2.1.1 系统、装置、设备、机器、仪器、部件、零件 15

2.1.2 能量、物料和信号的转换 16

2.1.3 功能关系 18

2.1.4 作用关系 21

1.物理效应 21

2.几何的和物料的特征标志 21

2.1.5 组合关系 23

2.1.6 系统关系 23

2.1.7 一般的目标和条件 25

2.2 方法学进程的基础 26

2.2.1 一般的工作方法学 26

1.直觉思维和逻辑推理思维 26

2.分析过程 27

3.抽象过程 28

4.综合过程 28

5.通用的方法 28

6.分工和合作 30

2.2.2 作为信息转换的解决过程 30

1.信息转换 30

2.信息系统 31

2.3 参考文献 31

第3章 设计过程 33

3.1 一般的解决过程 33

3.2 设计时的工作流程 35

3.3 参考文献 39

第4章 制订产品计划和阐明任务 40

4.1 制订产品计划 40

4.1.1 任务和进程 40

4.1.2 形势分析 41

4.1.3 建立搜索策略 43

4.1.4 找出产品主意 45

4.1.5 选择产品主意 45

4.1.6 定义产品 45

4.1.7 产品建议 46

4.2 阐明任务书 46

4.2.1 一份阐明了的任务书的重要性 46

4.2.2 要求表 47

1.内容 47

2.结构 48

3.要求表的建立 48

4.例子 51

5.其它应用 51

4.3 参考文献 51

第5章 方案设计 53

5.1 方案设计的工作步骤 53

5.2 抽象化以认清本质 53

5.2.1 抽象的目的 53

5.2.2 抽象化和课题表述 55

5.2.3 有系统地扩展课题表述 58

5.3 建立功能结构 61

5.3.1 总功能 61

5.3.2 分解为分功能 61

5.3.3 逻辑关系考察 63

5.3.4 物理关系考察 66

5.3.5 功能结构实践 69

5.4 寻求作用原理 74

5.4.1 传统的辅助手段 74

1.查阅文献 74

2.分析自然系统 74

3.分析已知技术系统 75

4.类比考察 76

5.测量、模型试验 76

5.4.2 偏重于直觉的方法 76

1.智暴法（Brainstorming） 77

2.635法 79

3.陈列法（Galeriemethode） 79

4.德尔菲法（Delphi） 80

5.联想法（Synektik） 80

6.复合应用 81

5.4.3 偏重逻辑思维的方法 81

1.系统地研究物理事件 81

2.依靠编排表式进行系统的寻求 83

3.目录的应用 91

5.5 作用原理的组合 98

5.5.1 有系统的组合 98

5.5.2 依靠数学方法的组合 100

5.6 挑选合适的变型 101

5.7 具体化为原理解的变型 104

5.8 方案变型的评价 106

5.8.1 基础 106

1.弄清评价准则 106

2.研究对于总价值的重要性 107

3.特性值的汇编 108

4.按价值观念评价 108

5.确定总价值 111

6.比较解的变型 111

7.对评判不可靠性的估计 114

8.寻找弱点 115

5.8.2 评价法的比较 116

5.8.3 方案设计阶段的评价实践 116

5.9 方案设计例子 120

5.10 参考文献 128

第6章 技术设计 131

6.1 技术设计的工作步骤 131

6.2 结构设计的导则 135

6.3 结构设计的基本规则 136

6.3.1 明确 137

6.3.2 简单 140

6.3.3 安全 143

1.安全技术的概念、种类和范围 143

2.直接安全技术原理 145

3.间接安全技术原理 148

4.安全技术的参数选择计算与检查 154

6.4 结构设计的原理 158

6.4.1 力传导原理 159

1.力流和等结构强度原理 159

2.直接和短程力传导原理 160

3.变形协调原理 161

4.力的平衡原理 164

6.4.2 任务分配原理 166

1.分功能的配置 166

2.功能不同时的任务分配 167

3.功能相同时的任务分配 170

6.4.3 自助原理 172

1.概念与定义 172

2.自加强解 173

3.自平衡解 175

4.自保护解 176

6.4.4 稳定性和双稳定性原理 178

1.稳定性原理 179

2.双稳定性原理 180

6.5 结构设计准则 181

6.5.1 概述 181

6.5.2 考虑膨胀的合理设计 182

1.膨胀现象 182

2.构件的膨胀 184

3.构件之间的相对膨胀 187

6.5.3 考虑蠕变和松弛的合理设计 191

1.温度下的材料性质 191

2.蠕变 192

3.松弛 193

4.设计措施 195

6.5.4 考虑腐蚀的合理设计 196

1.腐蚀的原因和现象 197

2.自由表面的腐蚀 197

3.与接触有关的腐蚀 199

4.与应力有关的腐蚀 200

5.考虑腐蚀的合理设计举例 202

6.5.5 考虑人机工程的合理设计 203

1.人机工程基础知识 204

2.人的活动和人机工程条件 206

3.对人机工程要求的认识 207

6.5.6 考虑造型的合理设计 208

1.任务和目的 208

2.造型合理的特征 210

3.造型的准则 211

6.5.7 考虑工艺的合理设计 213

1.设计—生产的关系 213

2.考虑工艺的合理组合结构 216

3.考虑工艺的工件合理结构设计 220

4.考虑工艺的材料和半成品合理选择 229

5.标准件和外来件的应用 231

6.考虑工艺合理的技术文件 232

6.5.8 便于装配的合理设计 232

1.装配操作 232

2.便于装配的合理组合结构 233

3.便于装配的结合部位合理结构设计 236

4.便于装配的结合零件合理结构设计 236

5.应用和选择导则 236

6.5.9 有利于标准化的合理设计 241

1.标准化的目标 241

2.标准的种类 242

3.标准的准备 243

4.有利于标准化的合理结构设计 243

5.标准的开发 245

6.5.10 有利于回用的合理设计 247

1.概述 247

2.回用过程 249

3.设计措施 250

4.有利于回用的合理结构设计举例 253

6.6 克服设计错误、干扰量影响和冒险 255

6.6.1 错误和干扰因素的识别 255

1.错误树分析 255

2.干扰量影响 260

3.处置方法 260

6.6.2 考虑冒险的合理结构设计 260

1.冒险的对策 261

2.考虑冒险的合理结构设计举例 261

6.7 技术设计的评价 265

6.8 方案设计及技术设计举例 266

6.9 参考文献 293

第7章 系列产品和组合产品的开发 305

7.1 系列产品 305

7.1.1 相似定律 305

7.1.2 十进制几何标准数系 308

7.1.3 参数分级的选择 310

7.1.4 几何相似的产品系列 313

7.1.5 半相似产品系列 316

1.需要优先满足的相似定律 317

2.需要优先满足的任务要求 318

3.需要优先满足的加工经济性要求 318

4.利用指数方程进行调整 319

5.例子 321

7.1.6 产品系列的开发 324

7.2 组合产品 324

7.2.1 组合产品系统学 325

7.2.2 组合产品的开发进程 328

7.2.3 组合产品系统的优点和局限 335

7.2.4 例子 336

7.3 参考文献 340

第8章 施工设计 342

8.1 施工设计的步骤 342

8.2 技术文件系统学 343

8.2.1 制品分解 343

8.2.2 图纸系统 345

8.2.3 零件表系统 348

8.3 对象物的标记 351

8.3.1 编号技术 351

1.物品号码系统 352

2.分类系统 353

8.3.2 物品特征标志 356

8.4 参考文献 361

第9章 成本估算 362

9.1 可影响的成本 362

9.2 成本估算的方法 364

9.2.1 基本原理 364

9.2.2 相对成本比较 367

9.2.3 材料成本部分的估算 368

9.2.4 应用回归分析的估算 369

9.2.5 应用相似关系的推算 370

1.以基础技术设计草案为基础 370

2.以工艺元素为基础 375

3.以回归分析为基础 378

9.2.6 成本结构 379

9.3 价值分析 380

9.4 降低成本的规律 381

9.5 参考文献 381

第10章 计算机辅助设计 383

10.1 数据处理基础 383

10.1.1 数据技术的基础知识 383

10.1.2 对象的计算机内部描述 384

10.1.3 CAD系统的结构 386

10.1.4 计算机装备和运行 387

10.2 设计各阶段中计算机的使用 389

10.2.1 概论 389

10.2.2 经过选择的例子 392

1.计算 392

2.结构设计 403

3.提供信息 407

4.CAD的其它方面应用 409

10.3 使用CAD系统时的工作技术 413

10.3.1 一个几何模型的产生 413

10.3.2 一个几何模型的改变 414

10.3.3 技术设计时的工作技术 416

10.3.4 例子 417

10.4 CAD技术的可能性和局限性 420

10.5 CAD的引进 420

10.6 软件设计 421

10.6.1 工作步骤 421

10.6.2 结构设计建议 424

10.7 参考文献 425

第11章 综览和应用概念 428

11.1 方法的应用 428

11.2 实践经验 431

11.3 参考文献 433

11.4 应用概念 433

索引 437